DE102018219865A1

DE102018219865A1 - Propeller pod and its manufacture

Info

Publication number: DE102018219865A1
Application number: DE102018219865.9A
Authority: DE
Inventors: Roland Bittner; Markus Hösle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Propellergondel (1). Die Propellergondel (1) umfasst einen Elektromotor (3) mit einem Stator (7) und einem durch den Stator (7) verlaufenden Rotor (9) und wenigstens einen durch den Elektromotor (3) antreibbaren Propeller (5). Der Stator (7) weist ein um eine Statorachse (13) des Stators (7) herum verlaufendes Statorblechpaket (11) auf, dessen von dem Rotor (9) abgewandte Statorblechpaketaußenoberfläche (27) mit einer Einbettungsschicht (29) beschichtet ist, die eine von dem Statorblechpaket (11) abgewandte glatte Einbettungsoberfläche (31) aufweist. Die Einbettungsschicht (29) wird mit einem 3D-Druck gefertigt.The invention relates to a propeller pod (1). The propeller nacelle (1) comprises an electric motor (3) with a stator (7) and a rotor (9) running through the stator (7) and at least one propeller (5) which can be driven by the electric motor (3). The stator (7) has a stator lamination stack (11) running around a stator axis (13) of the stator (7), the stator lamination stack outer surface (27) facing away from the rotor (9) is coated with an embedding layer (29), one of which the stator lamination stack (11) facing away from smooth embedding surface (31). The embedding layer (29) is produced using 3D printing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Propellergondel mit einem Elektromotor und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Propellergondel.The invention relates to a propeller pod with an electric motor and a method for producing such a propeller pod.

Eine Propellergondel, die auch als Pod-Antrieb bezeichnet wird, muss gute strömungsmechanische Eigenschaften aufweisen. Eine Propellergondel, die einen Elektromotor aufweist, muss ferner eine gute Wärmeabfuhr aufweisen, um eine Beeinträchtigung des Wirkungsgrades des Elektromotors durch eine übermäßige Erwärmung zu verhindern. Zur Kühlung einer Propellergondel wird beispielsweise das Fluid verwendet, welches die Propellergondel umströmt. Sowohl die strömungsmechanischen Eigenschaften als auch die Wärmeabfuhr können beispielsweise durch Wirbel beeinträchtigt werden, die im Grenzbereich zwischen einer Außenoberfläche der Propellergondel und dem sie umgebenden Fluid entstehen. Um eine Wirbelbildung zu reduzieren, muss die Gestaltung der Außenoberfläche der Propellergondel eine möglichst laminare Strömung des Fluids ermöglichen.A propeller pod, also known as a pod drive, must have good fluid mechanical properties. A propeller pod which has an electric motor must also have good heat dissipation in order to prevent the efficiency of the electric motor from being impaired by excessive heating. To cool a propeller pod, for example, the fluid that flows around the propeller pod is used. Both the fluid mechanical properties and the heat dissipation can be impaired, for example, by vortices which arise in the border area between an outer surface of the propeller nacelle and the fluid surrounding it. In order to reduce eddy formation, the design of the outer surface of the propeller nacelle must allow the flow of the fluid to be as laminar as possible.

Bei der Herstellung einer Propellergondel mit einem Elektromotor wird der Stator des Elektromotors in der Regel in ein Gehäuse geschrumpft. Bei diesem Einschrumpfen bilden sich Bereiche der Propellergondel mit voneinander verschiedenen Wärmeübergangswiderständen. Insbesondere können dabei Bereiche des Stators entstehen, die schlecht entwärmt werden und dadurch den Wirkungsgrad des Elektromotors beeinträchtigen und/oder zu einer beschleunigten Alterung elektrischer Isolierungen führen können.When manufacturing a propeller pod with an electric motor, the stator of the electric motor is usually shrunk into a housing. During this shrinking, areas of the propeller pod with different heat transfer resistances are formed. In particular, areas of the stator can arise that are poorly heated and thus impair the efficiency of the electric motor and / or can lead to accelerated aging of electrical insulation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Propellergondel mit einem Elektromotor anzugeben, die insbesondere hinsichtlich der Kühlung des Elektromotors verbessert ist.The invention has for its object to provide a propeller pod with an electric motor, which is improved in particular with regard to the cooling of the electric motor.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Propellergondel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Propellergondel mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.The object is achieved by a propeller pod with the features of claim 1 and a method for producing such a propeller pod with the features of claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Propellergondel umfasst einen Elektromotor mit einem Stator und einem durch den Stator verlaufenden Rotor und wenigstens einen durch den Elektromotor antreibbaren Propeller. Der Stator weist ein um eine Statorachse des Stators herum verlaufendes Statorblechpaket auf, dessen von dem Rotor abgewandte Statorblechpaketaußenoberfläche mit einer Einbettungsschicht beschichtet ist, die eine von dem Statorblechpaket abgewandte glatte Einbettungsoberfläche aufweist. Unter einer glatten Oberfläche wird hier eine Oberfläche mit einer vorgebbaren Maximalrauigkeit verstanden, beispielsweise mit einer Maximalrauigkeit im Mikrometerbereich.A propeller pod according to the invention comprises an electric motor with a stator and a rotor running through the stator and at least one propeller which can be driven by the electric motor. The stator has a stator lamination stack, which extends around a stator axis of the stator, the stator lamination stack outer surface facing away from the rotor is coated with an embedding layer which has a smooth embedding surface facing away from the stator lamination stack. A smooth surface is understood here to mean a surface with a predeterminable maximum roughness, for example with a maximum roughness in the micrometer range.

Die erfindungsgemäße Beschichtung der Statorblechpaketaußenoberfläche mit einer Einbettungsschicht ermöglicht eine Wärmeabfuhr von dem Statorblechpaket in die Einbettungsschicht. Wenn die Einbettungsoberfläche der Einbettungsschicht beispielsweise eine Außenoberfläche der Propellergondel ist oder in gutem thermischen Kontakt mit einer Außenoberfläche der Propellergondel steht, kann dadurch insbesondere eine Wärmeabfuhr von dem Statorblechpaket zu einem die Außenoberfläche der Propellergondel umgebenden Fluid verbessert werden, insbesondere gegenüber Propellergondeln, bei denen der Stator in ein Gehäuse eingeschrumpft oder das Gehäuse auf den Stator aufgeschrumpft wird und die Statorblechpaketaußenoberfläche zumindest bereichsweise nicht an dem Gehäuse anliegt.The coating of the outer surface of the stator core with an embedding layer enables heat to be dissipated from the stator core to the embedding layer. If the embedding surface of the embedding layer is, for example, an outer surface of the propeller nacelle or is in good thermal contact with an outer surface of the propeller nacelle, this can in particular improve heat dissipation from the stator core to a fluid surrounding the outer surface of the propeller nacelle, in particular compared to propeller nacelles in which the stator shrunk into a housing or the housing is shrunk onto the stator and the outer surface of the stator laminated core does not abut the housing, at least in some areas.

Dementsprechend sehen Ausgestaltungen der Erfindung vor, dass die Einbettungsoberfläche eine Außenoberfläche der Propellergondel bildet, oder dass die Einbettungsoberfläche mit einem Lack beschichtet ist und der Lack eine Außenoberfläche der Propellergondel bildet, oder dass die Propellergondel ein Gehäuse aufweist, das eine Innenoberfläche aufweist, an der die Einbettungsoberfläche anliegt.Accordingly, embodiments of the invention provide that the embedding surface forms an outer surface of the propeller nacelle, or that the embedding surface is coated with a lacquer and the lacquer forms an outer surface of the propeller nacelle, or that the propeller nacelle has a housing that has an inner surface on which the Embedding surface is present.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist wenigstens eine Längsschnittkurve der Einbettungsoberfläche mit einer Längsschnittebene, in der die Statorachse verläuft, einen entlang wenigstens einem Abschnitt der Statorachse variierenden Abstand von der Statorachse auf. Ferner kann wenigstens eine Querschnittkurve der Einbettungsoberfläche mit einer zu der Statorachse orthogonalen Querschnittebene eine von einem Kreis abweichende geometrische Form, beispielsweise die geometrische Form einer Ellipse oder eines Kleeblatts oder eines Propellers, aufweisen. Diese Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen, durch die Form der Einbettungsoberfläche eine möglichst laminare Strömung eines die Propellergondel umgebenden Fluids entlang der Außenoberfläche der Propellergondel zu erreichen, wenn die Einbettungsoberfläche eine Außenoberfläche der Propellergondel ist oder zu einer Außenoberfläche der Propellergondel korrespondiert. Dadurch können vorteilhaft die Wärmeabfuhr von dem Stator zu dem Fluid verbessert und der Strömungswiderstand der Propellergondel reduziert werden. Ferner kann einer durch den Drall des Propellers verursachten Asymmetrie entgegengewirkt werden.In a further embodiment of the invention, at least one longitudinal section curve of the embedding surface with a longitudinal section plane in which the stator axis runs has a distance from the stator axis that varies along at least a section of the stator axis. Furthermore, at least one cross-sectional curve of the embedding surface with a cross-sectional plane orthogonal to the stator axis can have a geometric shape that deviates from a circle, for example the geometric shape of an ellipse or a cloverleaf or a propeller. These configurations of the invention make it possible to achieve the most laminar possible flow of a fluid surrounding the propeller nacelle along the outer surface of the propeller nacelle through the shape of the embedding surface if the embedding surface is an outer surface of the propeller nacelle or corresponds to an outer surface of the propeller nacelle. This advantageously improves the heat dissipation from the stator to the fluid and reduces the flow resistance of the propeller pod. Furthermore, an asymmetry caused by the swirl of the propeller can be counteracted.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich die Einbettungsschicht über wenigstens ein Statorblechpaketende des Statorblechpakets hinaus erstreckt. Insbesondere kann der Stator eine Statorwicklung mit wenigstens einem von einem Statorblechpaketende des Statorblechpakets abstehenden Wickelkopf aufweisen, der mit der Einbettungsschicht beschichtet ist, wobei die Einbettungsschicht im Bereich des Wickelkopfes aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist. Dadurch kann mit der Einbettungsschicht eine Wärmeabfuhr auch aus an das Statorblechpaket angrenzenden Bereichen der Propellergondel, insbesondere aus Wickelköpfen einer Statorwicklung, verbessert werden.Another embodiment of the invention provides that the embedding layer overlaps extends at least one stator laminated core end of the stator laminated core. In particular, the stator can have a stator winding with at least one winding head protruding from a stator laminate stack end of the stator laminated core, which is coated with the embedding layer, the embedding layer being made of an electrically insulating material in the region of the winding head. As a result, the embedding layer can also be used to improve heat dissipation from regions of the propeller nacelle adjacent to the stator laminated core, in particular from winding heads of a stator winding.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Propellergondel wird die Einbettungsschicht mit einem 3D-Druck gefertigt. Unter einem 3D-Druck wird ein so genanntes additives Fertigungsverfahren verstanden, bei dem ein herzustellendes Objekt mit einem schichtweisen Materialaufbau erzeugt wird. Durch die Fertigung der Einbettungsschicht mit einem 3D-Druck kann vorteilhaft eine Einbettungsschicht fast beliebiger Gestalt erzeugt werden. Insbesondere können oben genannte thermisch und strömungsmechanisch günstige Ausgestaltungen der Einbettungsschicht und insbesondere deren Einbettungsoberfläche erzeugt werden.In the method according to the invention for producing a propeller nacelle according to the invention, the embedding layer is produced using 3D printing. 3D printing is understood as a so-called additive manufacturing process, in which an object to be produced is produced with a layered material structure. By producing the embedding layer with 3D printing, an embedding layer of almost any shape can advantageously be produced. In particular, the above-mentioned thermally and fluid-mechanically advantageous configurations of the embedding layer and in particular its embedding surface can be produced.

Beispielsweise wird die Einbettungsschicht wenigstens teilweise aus einem Metall oder aus einem Metall und/oder Kohlenstoff enthaltenden Material oder, insbesondere im Bereich eines Wickelkopfes, aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus einem keramischen Material, gefertigt. Derartige Materialien ermöglichen die Herstellung einer Einbettungsschicht mit einer guten Wärmeleitfähigkeit und begünstigen daher die Wärmeabfuhr aus der Propellergondel.For example, the embedding layer is made at least partially of a metal or of a material containing metal and / or carbon or, in particular in the area of a winding head, of an electrically insulating material, preferably of an electrically insulating material with good thermal conductivity, for example of a ceramic material, manufactured. Such materials enable the production of an embedding layer with good thermal conductivity and therefore favor the removal of heat from the propeller nacelle.

Ferner kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Bereiche der Einbettungsschicht aus voneinander verschiedenen Materialien gefertigt werden. Durch die Fertigung verschiedener Bereiche der Einbettungsschicht aus unterschiedlichen Materialien können die verwendeten Materialien unterschiedlichen Anforderungen an die Bereiche oder unterschiedlichen Belastungen, denen die Bereiche ausgesetzt sind, angepasst werden. Beispielsweise wird ein äußerer Bereich der Einbettungsschicht, von dem die Einbettungsoberfläche gebildet wird, aus einem anderem Material als ein innerer Bereich der Einbettungsschicht gefertigt und das Material, aus dem der äußere Bereich gefertigt wird, weist einen höheren Anteil von Kupfer pro Volumeneinheit auf als das Material, aus dem der innere Bereich gefertigt wird. Dies kann insbesondere sinnvoll sein, um die Anlagerung biologischen Materials an der Einbettungsoberfläche zu reduzieren, wenn die Einbettungsoberfläche der Einbettungsschicht eine Außenoberfläche der Propellergondel ist. Dazu eignen sich aufgrund der antibakteriellen Wirkung von Kupfer insbesondere Einbettungsschichten, deren äußerer Bereich Kupfer enthält.Furthermore, it can be provided that at least two areas of the embedding layer are made from materials that differ from one another. By manufacturing different areas of the embedding layer from different materials, the materials used can be adapted to different requirements for the areas or different loads to which the areas are exposed. For example, an outer area of the embedding layer from which the embedding surface is formed is made of a different material than an inner area of the embedding layer and the material from which the outer area is made has a higher proportion of copper per unit volume than the material from which the inner area is made. This can be particularly useful in order to reduce the accumulation of biological material on the embedding surface if the embedding surface of the embedding layer is an outer surface of the propeller pod. Due to the antibacterial effect of copper, embedding layers are suitable for this purpose, the outer area of which contains copper.

Ferner kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein sich an ein Statorblechpaketende des Statorblechpakets anschließender Endabschnitt der Propellergondel wenigstens teilweise mit einem 3D-Druck gefertigt wird. Dadurch kann insbesondere auch die Form wenigstens eines Endabschnitts der Propellergondel durch die Fertigung mit einem 3D-Druck optimiert werden.Furthermore, it can be provided that at least one end section of the propeller nacelle adjoining a stator laminate stack end of the stator laminate stack is at least partially manufactured using 3D printing. As a result, in particular the shape of at least one end section of the propeller nacelle can also be optimized by production using 3D printing.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein sich an ein Statorblechpaketende des Statorblechpakets anschließender Endabschnitt der Propellergondel separat gefertigt und an dem Statorblechpaket befestigt wird. Dadurch kann die Propellergondel insbesondere vorteilhaft modular aufgebaut und/oder durch Austausch eines Endabschnitts geänderten Anforderungen angepasst werden und/oder ein defekter Endabschnitt ersetzt werden.Furthermore, it can be provided that at least one end section of the propeller nacelle adjoining a stator laminated core end of the stator laminated core is manufactured separately and fastened to the stator laminated core. As a result, the propeller pod can be constructed in a particularly advantageous manner and / or can be adapted to changed requirements by exchanging an end section and / or a defective end section can be replaced.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

1 eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel,
2 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Propellergondel,
3 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel,
4 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel,
5 Querschnittkurven einer Einbettungsoberfläche eines vierten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel,
6 eine Längsschnittkurve der in 5 gezeigten Einbettungsoberfläche.

The above-described properties, features and advantages of this invention and the manner in which they are achieved can be more clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments which are explained in more detail in connection with the drawings. Show:

1 2 shows a sectional illustration of a first exemplary embodiment of a propeller nacelle,
2nd a section of a sectional view of the in 1 shown propeller pod,
3rd 1 shows a section of a sectional illustration of a second exemplary embodiment of a propeller nacelle,
4th 1 shows a section of a sectional illustration of a third exemplary embodiment of a propeller nacelle,
5 Cross-section curves of an embedding surface of a fourth exemplary embodiment of a propeller pod,
6 a longitudinal section curve of the in 5 embedding surface shown.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel 1. Die Propellergondel 1 weist einen Elektromotor 3 und einen durch den Elektromotor 3 antreibbaren Propeller 5 auf. 1 shows a sectional view of a first embodiment of a propeller pod 1 . The propeller pod 1 has an electric motor 3rd and one by the electric motor 3rd drivable propeller 5 on.

Der Elektromotor 3 weist einen Stator 7 und einen Rotor 9 auf. Der Stator 7 weist ein Statorblechpaket 11 auf, das ringförmig um eine Statorachse 13 verläuft. Ferner weist der Stator 7 eine Statorwicklung auf, die durch Nuten in dem Statorblechpaket 11 verläuft und zwei Wickelköpfe 15 aufweist, die jeweils von einem Statorblechpaketende des Statorblechpakets 11 abstehen. The electric motor 3rd has a stator 7 and a rotor 9 on. The stator 7 has a stator laminated core 11 on that ring-shaped around a stator axis 13 runs. Furthermore, the stator 7 a stator winding by slots in the stator core 11 runs and two winding heads 15 has, each of a stator core of the stator core 11 stand out.

Der Rotor 9 verläuft durch den Stator 7 und ringförmig um eine Welle 17, die sich entlang der Statorachse 13 zu dem Propeller 5 erstreckt. Die Welle 17 ist drehfest mit dem Rotor 9 und dem Propeller 5 verbunden und in Lagern 19 gelagert.The rotor 9 runs through the stator 7 and ring-shaped around a shaft 17th that extend along the stator axis 13 to the propeller 5 extends. The wave 17th is rotatable with the rotor 9 and the propeller 5 connected and in camps 19th stored.

Der Elektromotor 3 ist in einem Mittelabschnitt 21 der Propellergondel 1 angeordnet. Der Mittelabschnitt 21 ist zwischen zwei Endabschnitten 23, 25 der Propellergondel 1 angeordnet, wobei ein erster Endabschnitten 23 eine abgerundete Außenoberfläche aufweist und der zweite Endabschnitt 25 den Propeller 5 aufweist.The electric motor 3rd is in a middle section 21st the propeller pod 1 arranged. The middle section 21st is between two end sections 23 , 25th the propeller pod 1 arranged with a first end portions 23 has a rounded outer surface and the second end portion 25th the propeller 5 having.

Eine von dem Rotor 7 abgewandte Statorblechpaketaußenoberfläche 27 und die Wickelköpfe 15 sind mit einer Einbettungsschicht 29 beschichtet, die eine von dem Statorblechpaket 11 abgewandte glatte Einbettungsoberfläche 31 aufweist, welche eine Außeroberfläche des Mittelabschnitts 21 der Propellergondel 1 bildet.One from the rotor 7 facing stator lamination package outer surface 27th and the winding heads 15 are with an embedding layer 29 coated, one of the stator laminated core 11 facing away from smooth embedding surface 31 which has an outer surface of the central portion 21st the propeller pod 1 forms.

2 zeigt eine Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Propellergondel 1 in einem Bereich der Statorblechpaketaußenoberfläche 27. Das Statorblechpaket 11 ist aus Statorblechen 33 gefertigt, die als dünne, sich entlang zu der Statorachse 13 orthogonalen Ebenen erstreckende Scheiben ausgebildet sind und deren von der Statorachse 13 abgewandte Endbereiche aufgrund von Fertigungstoleranzen voneinander verschiedene Abstände von der Statorachse 13 aufweisen, so dass die Statorblechpaketaußenoberfläche 27 Unebenheiten aufweist. Die Einbettungsschicht 29 gleicht diese Unebenheiten aus und ermöglicht somit eine gute Wärmeabfuhr von dem Statorblechpaket 11 und den Wickelköpfen 15 zu einem die Propellergondel 1 umgebenden Fluid. 2nd shows a sectional view of the in 1 shown propeller nacelle 1 in an area of the outer surface of the stator core 27th . The stator laminated core 11 is made of stator sheets 33 manufactured as thin, extending along to the stator axis 13 disks extending orthogonal planes are formed and of the stator axis 13 End regions facing away from one another, at different distances from the stator axis due to manufacturing tolerances 13 have, so that the stator laminated core outer surface 27th Has bumps. The embedding layer 29 compensates for these bumps and thus enables good heat dissipation from the stator laminated core 11 and the winding heads 15 to one the propeller pod 1 surrounding fluid.

3 zeigt eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel 1 in einem Bereich der Statorblechpaketaußenoberfläche 27. Die Propellergondel 1 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 gezeigten Propellergondel 1 im Wesentlichen lediglich dadurch, dass die Einbettungsoberfläche 31 der Einbettungsschicht 29 mit einem Lack 35 beschichtet ist und die Einbettungsschicht 29 eine geringere Dicke als bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel aufweist. 3rd shows a sectional view of a second embodiment of a propeller pod 1 in an area of the outer surface of the stator core 27th . The propeller pod 1 differs from that in the 1 and 2nd shown propeller nacelle 1 essentially only in that the embedding surface 31 the embedding layer 29 with a varnish 35 is coated and the embedding layer 29 a smaller thickness than that in the 1 and 2nd has shown embodiment.

4 zeigt eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel 1 in einem Bereich der Statorblechpaketaußenoberfläche 27 und eines Wickelkopfes 15. Die Propellergondel 1 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 gezeigten Propellergondel 1 im Wesentlichen lediglich dadurch, dass die Propellergondel 1 ein Gehäuse 37 mit einer Innenoberfläche 39, an der die Einbettungsoberfläche 31 der Einbettungsschicht 29 anliegt, aufweist, und dass die Einbettungsschicht 29 eine geringere Dicke als bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel aufweist. Bei der Herstellung der Propellergondel 1 wird das Gehäuse 37 auf die Einbettungsoberfläche 31 aufgeschrumpft. 4th shows a sectional view of a third embodiment of a propeller pod 1 in an area of the outer surface of the stator core 27th and a winding head 15 . The propeller pod 1 differs from that in the 1 and 2nd shown propeller nacelle 1 essentially only in that the propeller pod 1 a housing 37 with an inner surface 39 on which the embedding surface 31 the embedding layer 29 is present, and that the embedding layer 29 a smaller thickness than that in the 1 and 2nd has shown embodiment. In the manufacture of the propeller pod 1 becomes the housing 37 on the embedding surface 31 shrunk.

Die 5 und 6 zeigen eine Einbettungsoberfläche 31 eines vierten Ausführungsbeispiels einer Propellergondel 1. Die Propellergondel 1 unterscheidet sich von der in den 1 und 2 gezeigten Propellergondel 1 im Wesentlichen lediglich dadurch, dass die Einbettungsschicht 29 eine Einbettungsoberfläche 31 aufweist, die als Ellipsen ausgebildete Querschnittkurven 41 mit zu der Statorachse 13 orthogonalen Querschnittebenen aufweist, wobei die Winkel der Hauptachsen der Ellipsen mit einer festen Richtung entlang einem Abschnitt der Statorachse 13 variieren, so dass einander benachbarte Brennpunkte der Ellipsen entlang des Abschnitts der Statorachse 13 eine helixartige Kurve bilden. 5 zeigt verschiedene elliptische Querschnittkurven 41 und eine kreisförmige Querschnittkurve 41, die die Einbettungsoberfläche 31 beispielsweise an einem ihrer Enden aufweist. 6 zeigt eine Längsschnittkurve 43 der Einbettungsoberfläche 31 mit einer Längsschnittebene, in der die Statorachse 13 verläuft. In zu den 5 und 6 alternativen Ausführungsbeispielen kann die Einbettungsoberfläche 31 von Ellipsen verschiedene Querschnittkurven 41 aufweisen, beispielsweise Querschnittkurven 41 mit der geometrischen Form eines Kleeblatts oder eines Propellers. Ferner kann die Einbettungsoberfläche 31 analog zu dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Lack 35 beschichtet sein oder analog zu dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Gehäuse 37 umgeben sein.The 5 and 6 show an embedding surface 31 a fourth embodiment of a propeller pod 1 . The propeller pod 1 differs from that in the 1 and 2nd shown propeller nacelle 1 essentially only in that the embedding layer 29 an embedding surface 31 has the cross-sectional curves designed as ellipses 41 with to the stator axis 13 having orthogonal cross-sectional planes, the angles of the major axes of the ellipses having a fixed direction along a portion of the stator axis 13 vary so that adjacent focal points of the ellipses along the portion of the stator axis 13 form a helical curve. 5 shows various elliptical cross-section curves 41 and a circular cross-section curve 41 that the embedding surface 31 for example at one of its ends. 6 shows a longitudinal section curve 43 the embedding surface 31 with a longitudinal section plane in which the stator axis 13 runs. In to the 5 and 6 alternative embodiments, the embedding surface 31 cross-section curves different from ellipses 41 have, for example cross-sectional curves 41 with the geometric shape of a shamrock or a propeller. Furthermore, the embedding surface 31 analogous to that in 3rd shown embodiment with a paint 35 be coated or analogous to that in 4th shown embodiment of a housing 37 be surrounded.

In allen anhand der 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiele wird die Einbettungsschicht 29 bei der Herstellung der Propellergondel 1 mit einem 3D-Druck gefertigt. Beispielsweise wird die Einbettungsschicht 29 wenigstens teilweise aus einem Metall, z.B. aus Aluminium, Eisen oder Kupfer, oder aus einem Metall und/oder Kohlenstoff enthaltenden Material gefertigt. Ferner können zwei oder mehr axial oder/und radial (bezogen auf die Statorachse 13) verlaufende Bereiche der Einbettungsschicht 29 aus voneinander verschiedenen Materialien gefertigt werden. Insbesondere kann ein äußerer Bereich der Einbettungsschicht 29, von dem die Einbettungsoberfläche 31 gebildet wird, aus einem anderem Material als ein innerer Bereich der Einbettungsschicht 29 gefertigt werden und das Material, aus dem der äußere Bereich gefertigt wird, kann einen höheren Anteil von Kupfer pro Volumeneinheit aufweisen als das Material, aus dem der innere Bereich gefertigt wird. Ferner wird die Einbettungsschicht 29 im Bereich der Wickelköpfe 15 vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus einem keramischen Material, gefertigt, um Kurzschlüsse und Teilentladungen zu vermeiden. Des Weiteren kann wenigstens ein Endabschnitt 23, 25 der Propellergondel 1 zumindest teilweise mit einem 3D-Druck gefertigt sein, insbesondere in einem Bereich des Endabschnitts 23, 25, der an den Mittelabschnitt 21 grenzt. Ferner können die Endabschnitte 23, 25 separat gefertigt und an dem Statorblechpaket 11 befestigt werden.In all based on the 1 to 6 Embodiments shown is the embedding layer 29 in the manufacture of the propeller pod 1 made with a 3D print. For example, the embedding layer 29 at least partially made of a metal, for example aluminum, iron or copper, or of a material containing metal and / or carbon. Furthermore, two or more axially and / or radially (based on the stator axis 13 ) running areas of the embedding layer 29 be made from different materials. In particular, an outer region of the embedding layer 29 from which the embedding surface 31 is formed from a material other than an inner region of the embedding layer 29 and the material from which the outer area is made can have a higher proportion of copper per unit volume than the material from which the inner area is made. Furthermore, the embedding layer 29 in the area of the winding heads 15 preferably made of an electrically insulating material with good thermal conductivity, for example of a ceramic material, in order to avoid short circuits and partial discharges. Furthermore, at least one end section 23 , 25th the propeller pod 1 be made at least partially with 3D printing, in particular in a region of the end section 23 , 25th going to the middle section 21st borders. Furthermore, the end sections 23 , 25th made separately and on the stator core 11 be attached.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by means of preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

Claims

Propeller pod (1) comprising - An electric motor (3) with a stator (7) and a rotor (9) running through the stator (7) - and at least one propeller (5) which can be driven by the electric motor (3), - The stator (7) has a stator lamination stack (11) extending around a stator axis (13) of the stator (7), the stator lamination stack outer surface (27) facing away from the rotor (9) is coated with an embedding layer (29), which is a has a smooth embedding surface (31) facing away from the stator laminated core (11).

Propeller pod (1) after Claim 1 with an outer surface formed by the embedding surface (31).

Propeller pod (1) after Claim 1 , wherein the embedding surface (31) is coated with a lacquer (35) and the lacquer (35) forms an outer surface of the propeller pod (1).

Propeller pod (1) after Claim 1 with a housing (37) which has an inner surface (39) against which the embedding surface (31) bears.

Propeller nacelle (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one longitudinal section curve (43) of the embedding surface (31) with a longitudinal section plane in which the stator axis (13) runs, a distance along at least a section of the stator axis (13) varying from the stator axis (13).

Propeller nacelle (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one cross-sectional curve (41) of the embedding surface (31) with a cross-sectional plane orthogonal to the stator axis (13) has a geometric shape deviating from a circle.

Propeller pod (1) after Claim 6 , wherein at least one cross-sectional curve (41) has at least approximately the geometric shape of an ellipse or a cloverleaf or a propeller.

Propeller nacelle (1) according to one of the preceding claims, wherein the embedding layer (29) extends beyond at least one stator lamination stack end of the stator lamination stack (11).

Propeller pod (1) after Claim 8 The stator (7) has a stator winding with at least one winding head (15) which projects from a stator laminate stack end of the stator laminate stack (11) and which is coated with the embedding layer (29), the embedding layer (29) in the region of the winding head (15). is made of an electrically insulating material.

Method for producing a propeller nacelle (1) designed according to one of the preceding claims, the embedding layer (29) being produced using 3D printing.

Procedure according to Claim 10 , wherein the embedding layer (29) is at least partially made of a metal or of a metal and / or carbon-containing material or of an electrically insulating material.

Procedure according to Claim 10 or 11 wherein at least two areas of the embedding layer (29) are made from different materials.

Procedure according to one of the Claims 10 to 12 , wherein an outer region of the embedding layer (29), from which the embedding surface (31) is formed, is made of a different material than an inner region of the embedding layer (29) and the material from which the outer region is made is higher Proportion of copper per unit volume as the material from which the inner region is made.

Procedure according to one of the Claims 10 to 13 , At least one end section (23, 25) of the propeller nacelle (1) adjoining a stator laminated core end of the stator laminated core (11) is at least partially manufactured using 3D printing.

Procedure according to one of the Claims 10 to 14 , At least one end section (23, 25) of the propeller nacelle (1) adjoining a stator laminate stack end of the stator laminated core (11) is manufactured separately and fastened to the stator laminated core (11).